Бухарина И.Л., Прокашев М.М., Нохрина М.М. ЗЕЛЕНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ Г. ИЖЕВСКА
advertisement
Бухарина И.Л., Прокашев М.М., Нохрина М.М. ВОЗМОЖНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОСАДКА СТОЧНЫХ ВОД В ЗЕЛЕНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ Г. ИЖЕВСКА Удмуртский государственный университет В работе приведены результаты исследований по изучению возможности использования осадка сточных вод в озеленении городских территорий, определены и обоснованы дозировки применения осадка в качестве органоминерального удобрения. Ключевые слова: озеленение городов, осадок сточных вод, агрохимические свойства почвы, тяжелые металлы. Введение Одной из многочисленных экологических проблем современной цивилизации является утилизация отходов производства и потребления, в том числе осадка сточных вод (далее осадка) городских очистных сооружений. В Ижевске за год образуется от 50 до 70 тыс. м 3 осадка. С момента ввода в эксплуатацию иловых полей (сооружения по конечной обработке осадка) накоплено более 1,4 млн. м3 неутилизированного осадка. Общая площадь иловых полей и площадки для складирования сухого осадка составляет более 100 га. В настоящее время иловые поля практически полностью заполнены, поэтому поиск новых технологий использования осадка сточных вод крайне актуален. Одним из способов утилизации является его использование осадка в качестве органоминерального удобрения, при котором решается ряд задач: исключается необходимость хранения (захоронения), повышается плодородие почв и урожайность сельскохозяйственных или декоративных культур, не загрязняется окружающая среда. Целью нашей работы является обоснование возможности использования, экологической безопасности и экономической эффективности применения осадка сточных вод в зеленом строительстве г. Ижевска. Для реализации биологические и цели определены экологические следующие особенности осадка задачи: выявить сточных вод; характеризовать динамику содержания тяжелых металлов в почвах районов города Ижевска; разработать элементы технологии использования осадка при выращивании газонных трав и рассады цветочных культур в г. Ижевске. Для решения поставленных цели и задач были проведены лабораторный (вегетационный) и производственный опыты. В опытах использовался осадок, обезвоженный в естественных условиях на одной из карт иловых полей 1-ой очереди очистных сооружений канализации г. Ижевска (период складирования – более 3 лет). В районах города, характеризующихся разными уровнями загрязненности почв, были взяты смешанные образцы почвы по методу конверта. В качестве тест культуры использовалась полевица, это растение, которое широко используется в создании газонов. Вегетационный опыт проводился в климатической камере, где были заданы благоприятный температурный режим и режим смены дня и ночи. День продолжался с 07:00 до 20:00. Температура днем составляла +24°С, ночью – +20°С. В опыте анализировались почвы из шести районов г. Ижевска (почвы парка им. Кирова; санитарно-защитной зоны ОАО «Ижсталь»; почвы магистральных посадок вдоль ул. Кирова и ул. Удмуртская; почвы дворовых территорий мкр. «Север»; почвы в насаждениях строящегося жилого массива «Столичный»). Использовался осадок в дозировках 10, 20, и 30 т/га. Результаты сравнивали с контрольным вариантом (почва экологически чистых районов без внесения осадка). В течение месяца проводились различные наблюдения за растениями, в частности оценивалась всхожесть семян, а по завершении опыта определялись морфологические показатели растений, накопление биомассы (урожайность), биохимические анализы растений и почв. В ходе опыта осуществлялся экологический контроль, т.е. проводились санитарно- эпидемиологические анализы осадка, анализы на содержание тяжелых металлов в осадке и в почвах исследуемых районов до начала опыта и после его завершения. Перечень анализируемых химических элементов (цинк, медь, марганец, кадмий, никель, хром, свинец и мышьяк) включал элементы, относящиеся к приоритетным загрязнителям г. Ижевска. Статистически обработанные результаты вегетационного опыта показали, что урожайность выращенных в течение месяца растений составляет: для почв парка им. Кирова от 3,38 до 3,09 т/га при дозах внесения осадка 10 и 30 т/га соответственно; для санитарно-защитной зоны ОАО "Ижсталь" 3,81 т/га при дозе внесения осадка 30 т/га; для почв вдоль магистральной ул. Удмуртская 1,78 т/га при дозе осадка 10 т/га. Существует так же взаимосвязь содержания тяжелых металлов в осадке (при разных дозах внесения) с содержанием химических элементов в почвах, которые использовались в опыте. Так применение осадка на почвах парка им. Кирова, а также санитарно-защитной зоны ОАО «Ижсталь» позволяет снизить фоновое содержание тяжелых металлов в почве. Однако, использование осадка на почвах вдоль магистральной ул. Удмуртская не желательно в связи с высоким фоновым содержанием тяжелых металлов в почве этого района. Производственный опыт проводился в ГУДОД «Республиканский экологобиологический центр» в условиях теплицы. В опыте выращивали бархатцы, как одно из наиболее широко используемых цветочных растений в зеленом строительстве городов и Ижевска. Была разработана схема опыта со следующими вариантами: контроль (без внесения осадка) и варианты с дозами внесения осадка 40, 30, 20 и 10 т/га. В ходе экологический производственного контроль осадка, опыта также были проведены осуществлялся санитарно- эпидемиологические анализы и анализы на содержание тяжелых металлов в осадке. Химико-токсикологические исследования осадка сточных подтвердили допустимый уровень содержания тяжелых металлов. вод При выращивании рассады бархатца регулярно проводились анализы, наблюдения, визуальный осмотр растений. Были замечены различия между вариантами опыта. В вариантах с внесением осадка сточных вод растения имели темно-зеленую окраску листьев, утолщенный стебель, наибольшую высоту куста, по сравнению с контролем. Эта разница сохранялась до окончания наблюдений. Статистически обработанные результаты производственного опыта показали, что максимальный эффект по высоте растений наблюдался при внесении осадка сточных вод в дозе 30 и 40 т/га и составлял 27,45 и 27,38 см соответственно. Осадок сточных вод влияет не только на высоту растений, но и на размеры листьев. Самые крупные листья были в опыте с дозой внесения осадка 40 т/га. А наибольшее количество соцветий образовалось на растениях в варианте с дозой внесения осадка 30 т/га. В данном научном эксперименте осадок вносился лишь в качестве удобрения в рассадный период, что позволило избежать попадания тяжелых металлов в городские почвы. Опыт убедительно показал, что использование осадка сточных вод позволяет увеличить вегетативную массу рассады и ускорить рост растений. Также биогенные элементы (тяжелые металлы), содержащиеся в осадке сточных вод, делают более насыщенным цвет листьев, цветков и соцветий у растений. Различные дозы внесения осадка помогают регулировать время начала цветения. Таким образом, можно не только утилизировать осадок сточных вод, но и получать недорогое эффективное удобрение для получения крепкой и устойчивой рассады для озеленения города. Заключение Внесение осадка сточных вод в дозах безопасных для городских почв (значения, не превышающие нормативы ПДК) обосновано и эффективно. В соответствии с «Программой комплексного развития систем коммунальной инфраструктуры г. Ижевска на период с 2009 до 2015г.» (утв. решением Городской Думы г. Ижевска от 22.10.2009 г. № 545) идет строительство новой площадки для складирования осадка площадью 3,0 га. Мощности сооружения хватит на 5-6 лет, а, следовательно, после его заполнения снова возникнет вопрос строительства последующей площадки. Кроме того, в соответствии с экологическим законодательством РФ объекты размещения отходов после окончания их эксплуатации подлежат рекультивации. Затраты на проведение подобных работ также могут составить сотни миллионов рублей. Исходя из этого, использование осадка в качестве органического удобрения при благоустройстве городских территорий (зеленое строительство) может принести экономическую выгоду как для владельца объекта размещения отходов, так и для организаций, занимающихся благоустройством городских территорий. Цена за реализацию 1 м3 осадка сточных вод в 5-10 раз ниже цены за торф, традиционно используемый при озеленении городских территорий. Использование осадка сточных вод при выращивании рассады цветочных культур является идеальным вариантом использования осадка в качестве удобрения, так как при этом городские почвы. тяжелые металлы из осадка не попадают в
